rewinding motor induksi 3 fasa double speed dengan rating

12
Jurnal Reka Elkomika ©Teknik Elektro | Itenas | Vol.3 | No.2 2337-439X Juli 2015 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional Jurnal Reka Elkomika – 111 Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating Tegangan 80 V MUHAMAD KOSIM NURSEHA 1 , NASRUN HARIYANTO 1 , SITI SAODAH 2 1. Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional 2. Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung Email: [email protected] ABSTRAK Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor listrik di gunakan juga di rumah dan di industri. Sedangkan pada kendaraan listrik, memiliki kelemahan sebagai motor penggerak, khususnya dilihat dari segi biaya, pemeliharaan dan keamanan tegangan listrik. Motor induksi adalah salah satu jenis yang banyak dipilih sebagai motor penggerak kendaraan listrik karena memiliki keandalan, daya tahan yang tinggi serta harga yang lebih murah. Pada mobil listrik penggunaan motor dengan rating tegangan 380 V akan memakan daya besar terhadap kapasitas batere. Oleh karena itu, untuk mobil listrik digunakan motor induksi dengan rating tegangan yang realtif kecil seperti 80 V. Pada penelitian ini, tegangan motor induksi 3 fasa 380 V di ubah menjadi 80 V dengan cara menggulung ulang motor dan menjadi dua kecepatan yaitu 750 rpm dan 1500 rpm, dengan menggunakan metode Dahlander, dimana satu motor hanya menggunakan 1 jenis lilitan dan ukuran konduktor yang sama yaitu diameter 0,85 mm. Kata kunci: menggulung ulang motor induksi 3 fasa, kendaraan listrik, metode Dahlander ABSTRACT Electric motor is an electromechanical device that converts electrical energy into mechanical energy. The electric motor is also used at homes and in industres. While in an electric vehicle, has a disadvantage as a motor drive, particularly in terms of cost, maintenance, and security of power supply voltage. The induction motor is a type that has been chosen as the motor of an electric vehicle because it has the reliability, high durability and cheaper price. Low voltage system is applied in order to avoid the danger of high voltage systems. In electric cars the use of motors with voltage rating of 380 V will take a great power battery capacity. Therefore for electric cars, it is necessary to use an induction motor with a low voltage rating such as 80 V. In this final induction motor 3-phase 380 V rating was changed to 80 V in a rewind way and repeat again the motor and change the induction motor 3 phase into double speed that was 750 rpm and 1500 rpm using Dahlander method, within one motor only use one type of winding and conductor diameter size. Keywords: rewinding induction motor 3 phase, electric vehicles, Dahlander method

Upload: others

Post on 05-Oct-2021

16 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Jurnal Reka Elkomika ©Teknik Elektro | Itenas | Vol.3 | No.2 2337-439X Juli 2015 Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

Jurnal Reka Elkomika – 111

Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating Tegangan 80 V

MUHAMAD KOSIM NURSEHA1, NASRUN HARIYANTO1, SITI SAODAH2

1. Teknik Elektro Institut Teknologi Nasional

2. Teknik Elektro Politeknik Negeri Bandung Email: [email protected]

ABSTRAK

Motor listrik merupakan perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor listrik di gunakan juga di rumah dan di industri. Sedangkan pada kendaraan listrik, memiliki kelemahan sebagai motor penggerak, khususnya dilihat dari segi biaya, pemeliharaan dan keamanan tegangan listrik. Motor induksi adalah salah satu jenis yang banyak dipilih sebagai motor penggerak kendaraan listrik karena memiliki keandalan, daya tahan yang tinggi serta harga yang lebih murah. Pada mobil listrik penggunaan motor dengan rating tegangan 380 V akan memakan daya besar terhadap kapasitas batere. Oleh karena itu, untuk mobil listrik digunakan motor induksi dengan rating tegangan yang realtif kecil seperti 80 V. Pada penelitian ini, tegangan motor induksi 3 fasa 380 V di ubah menjadi 80 V dengan cara menggulung ulang motor dan menjadi dua kecepatan yaitu 750 rpm dan 1500 rpm, dengan menggunakan metode Dahlander, dimana satu motor hanya menggunakan 1 jenis lilitan dan ukuran konduktor yang sama yaitu diameter 0,85 mm.

Kata kunci: menggulung ulang motor induksi 3 fasa, kendaraan listrik, metode Dahlander

ABSTRACT

Electric motor is an electromechanical device that converts electrical energy into mechanical energy. The electric motor is also used at homes and in industres. While in an electric vehicle, has a disadvantage as a motor drive, particularly in terms of cost, maintenance, and security of power supply voltage. The induction motor is a type that has been chosen as the motor of an electric vehicle because it has the reliability, high durability and cheaper price. Low voltage system is applied in order to avoid the danger of high voltage systems. In electric cars the use of motors with voltage rating of 380 V will take a great power battery capacity. Therefore for electric cars, it is necessary to use an induction motor with a low voltage rating such as 80 V. In this final induction motor 3-phase 380 V rating was changed to 80 V in a rewind way and repeat again the motor and change the induction motor 3 phase into double speed that was 750 rpm and 1500 rpm using Dahlander method, within one motor only use one type of winding and conductor diameter size.

Keywords: rewinding induction motor 3 phase, electric vehicles, Dahlander method

Page 2: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Nurseha, Hariyanto, Saodah

Jurnal Reka Elkomika – 112

1. PENDAHULUAN

Motor induksi merupakan motor arus bolak – balik ( AC ) yang paling luas digunakan dan dapat dijumpai dalam setiap aplikasi industri maupun rumah tangga (Chapman, 1985). Begitu pula dengan mobil listrik yang sering kali menggunakan motor DC. Selama ini jenis

yang sering digunakan oleh banyak kendaraan listrik adalah motor DC karena karakteristik kecepatan torkanya sesuai dengan kebutuhan daya cengkeram kendaraan dan pengaturan

kecepatannya sederhana (VTU learning). Namun, motor DC memiliki kelemahan yaitu adanya komutator yang membutuhkan pemeliharaan rutin (Aglan, 2012). Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu,

tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan arus stator

Pada penelitian ini, dijelaskan bagai mana cara me-rewinding motor induksi 3 fasa dengan tegangan 380 V menjadi 80 V dan menambahkan jumlah kutub menjadi 4 kutub dan 8 kutub, yang bisa dikatakan motor tersebut dinamakan motor induksi 3 fasa double speed

dengan menggunakan metode Dahlander.

Metode Dahlander adalah metode penyambungan konduktor dimana dalam satu motor induksi terdapat 2 buah kutub yang berbeda dengan lilitan yang sama. Dengan demikian

kecepatannya pun akan menjadi 2 yaitu 1500 rpm dan 750 rpm

Tujuan dari perancangan ini adalah untuk menurunkan rating tegangan pada motor induksi

guna untuk aplikasi kendaraan listrik. Solusi yang dilakukan adalah dengan melilit ulang kumparan belitan motor induksi (rewinding), dengan tegangan sebelumnya 220V menjadi 48 per fasa

2. METODOLOGI DAN PERANCANGAN

2.1 Diagram Penelitian

Metodologi perancangan merupakan uraian tahapan yang dilakukan dalam melaksanakan penelitian. Secara umum tahapan tertuang dalam bagan berikut pada Gambar 1.

Start

Studi Literatur

Evaluasi motor induksi 3 fasa

- Menurunkan rating tegangan menjadi 80 V

- Merubah kutub menjadi 6 dan 4 kutub

Menghitung Ulang Kebutuhan Motor

Induksi 3 Fasa

- Menghitung ukuran konduktor

- Menghitung jumlah lilitan

- Melakukan teknik penyambungan Dahlander

untuk Double Speed

Rewinding (Menggulung Ulang)

Testing motor induksi hasil rewinding

-Pengujian motor tanpa beban

-Pengujian motor berbeban

-Pengujian motor hubungsingkat

End

Gambar 1 Proses rewinding

Page 3: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed Dengan Rating Tegangan 80V

Jurnal Reka Elkomika – 113

2.2 Penurunan Rating Tegangan Motor Induksi 3 fasa

Untuk menghitung jumlah lilitan yang diperlukan pertama kali menentukan jumlah slot-nya (pole pitch) atau jarak antar kutub yang didapatkan dari persamaan (Desphande, 2010) :

(1)

Flux air gap per kutub di daptkan persamaan (Desphande, 2010; Duan, 2010):

(2)

Jarak slot per kutub per fasa (q) adalah jumlah slot stator dibagi dengan jumlah kutub kali

dengan jumlah fasa dimana :

(3)

Sedangkan untuk pitch factor kumparan didapatkan dengan persamaan sebagai berikut (Chapman, 1985; Zuhal, 1997) :

(4)

Dan untuk jarak antara group belitan per-slot dalam satuan derajat radian adalah sebagai

berikut:

(5)

Kemudian untuk memenuhi parameter yang dibutuhkan maka kita harus mencari nilai dari faktor distribusinya dengan persamaan :

(6)

Setelah di dapatkan persamaan-persamaan sebelumnya maka kita akan menentukan jumlah lilitan per fasa dengan persamaan sebagai berikut :

(7)

Kemudian tegangan di tentukan tapi dengan syarat tetap mempertahankan daya motor

orisinil dan karakteristik yang dibutuhkan tidak berubah dengan persamaan :

SA = 3.VA.IA = SB = 3.VB.IB (8)

Ditentukan terlebih dahulu luas penampang konduktor sebelum rewinding dengan persamaan sebagai berikut :

aA = n.r2 (9)

Setelah didapatkan maka akan dicari rating arus setelah di rewinding dengan persamaan :

(10)

Page 4: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Nurseha, Hariyanto, Saodah

Jurnal Reka Elkomika – 114

Untuk mencari luas penampang konduktor sesudah rewinding dengan persamaan sebagai

berikut :

(11)

Sehingga diameter konduktor setelah direwinding maka akan di dapatkan dengan persamaan

sebagai berikut (Duan, 2010) :

(12)

Untuk mencari torka pada motor dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut :

atau

(13)

Aliran daya pada motor induksi 3 fasa terdiri dari beberapa rugi – rugi yang terdapat pada stator dan rotor diantaranya :

Rugi-rugi tembaga stator (Pts)

(14)

Rugi-rugi tembaga rotor (Ptr)

Ptr = S . Pcu (15)

Daya pada celah udara (Pcu) dapat di rumuskan dengan :

(16)

Besarnya daya mekanik yang akan dibangkitkan motor (Pmek) pada:

(17)

Maka Daya output akan diperoleh dengan persamaan : (18)

Efisiensi dari suatu motor induksi dapat dicari dengan persamaan :

(19)

2.2 Study Kasus Sebelum menggulung ulang motor induksi 3 fasa 380V ke 80V harus terlebih dahulu

diketahui spesifikasi motor sebelum direwinding Tabel 1 adalah spesifikasi motor sebelum direwinding

Page 5: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed Dengan Rating Tegangan 80V

Jurnal Reka Elkomika – 115

A

V MVdc

Tabel 1 Spesifikasi motor induksi 3 fasa sebelum rewinding

Parameter Nilai

Pabrikan Anhui China

Type A02-9024

No 35

IP 44

Class E

Tegangan 380/220 V

Daya 1100 W

Arus 2,78/4,82 A

Jumlah slot (G) 36

Diameter inti stator (D) 8,8 cm

Panjang inti stator (L) 9 cm

Rated Speed 1650 rpm

Diameter konduktor 0.8 mm

Frequency 50 Hz

Gambar 2 (a) adalah gambar stator yang belum di rewinding sedangkan Gambar 2 (b)

adalah bagian dari motor induksi yaitu stator.

(a) (b)

Gambar 2 motor sebelum di gulung

2.3 Prosedur Pengujian Untuk mengetahui kinerja motor induksi 3 fasa setelah rewinding, maka diperlukan pengujian atau pengetesan pada motor induksi. Adapun beberapa pengujian yang dilakukan,

diantaranya sebagai berikut. 1. Pengujian DC

Pengujian DC dilakukan untuk mengetahui besar resistansi pada belitan stator. Dengan rangkaian pengujian ditunjukkan oleh Gambar 3 di bawah ini

Gambar 3 Rangkaian pengujian DC

2. Pengujian Beban Nol (No load Test) Pengujian beban nol dilakukan untuk menghitung rugi-rugi pada saat tanpa beban.

Gambar 4 berikut adalah rangkaian pengujian yang dimaksud

Page 6: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Nurseha, Hariyanto, Saodah

Jurnal Reka Elkomika – 116

Sumber Tegangan Auto Trafo

V

A

W

Motor Induksi

3 fasa

Gambar 4 Rangkaian pengujian beban nol

3. Pengujian Hubung Singkat (Locked Rotor Test)

Pengujian hubung singkat pada pengujian ini, rotor ditahan agar tidak bergerak kemudian dilakukan pencatatan tegangan, arus dan daya. Gambar 5 di bawah adalah rangkaian locked rotor.

Gambar 5. rangkaian pengujian hubung singkat

4. Pengujian Pembebanan Pada pengujian ini, motor dikopel dengan generator induksi untuk menyalakan beban lampu dengan rangkaian seperti ditunjukkan oleh Gambar 6 berikut

Gambar 6. Rangkaian pengujian pembebanan

2..4 Metode Dahlander

Metode dahlander adalah dimana dalam satu jenis motor terdapat 2 grup kutub yaitu kutub

8 dan kutub 4 yang hanya memiliki satu jenis kumparan dan ukuran konduktor yang sama. Metode dahlander tidak memerlukan 2 kumparan yang berbeda untuk menjadikan motor induksi 3 fasa menjadi kecepatan ganda, Gambar 7 adalah gambar cara pembentukan kutub

4 dan kutub 8.

(A) (B)

Gambar 7. gambar A untuk kutub 8 dan gambar B untuk kutub 4

Sumber Tegangan Auto Trafo

V

A

W

Motor Induksi

3 fasa

Sumber Tegangan Auto Trafo

V

A

W

Motor Induksi

3 fasaV

A

W

Generator Load

Page 7: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed Dengan Rating Tegangan 80V

Jurnal Reka Elkomika – 117

3. PENGUJIAN DAN ANALISIS

3.1 Perhitungan Motor Dengan Rating 80V Dalam melakukan rewinding pada belitan motor induksi 3 fasa, perlu diketahui beberapa parameter awal sebagai penunjang perancangan, diantaranya adalah faktor distribusi

sebesar 0,998 dan faktor kisar sebesar 0,966. Dengan demikian didapatkan faktor belitan (kw) sebesar 0,963.

Dengan menurunkan tegangan menjadi 48V, maka parameter arus akan mengalami kenaikan, dengan persamaan

(20)

Kenaikan arus mencapai lima kali lipat dari arus sebelumnya. Solusi untuk mengatasinya

adalah dengan memperbesar diameter konduktor pada setiap slot. Untuk ukuran kawat sebelumnya berdiameter 0,8 dengan jari – jari 0,4 mm2 maka setelah di rewinding dengan persamaan sebelumnya didapatkan ukuran kawat konduktor berukuran

1,7 mm. Dikarenakan ukuran 1,7 mm sangat besar dan tidak memungkinkan jika melilit ulang dengan manual dan dengan rentang slot tidak mencukupi, sehingga tidak mampu menampung ukuran kunduktor untuk mencukupi kapasitas kunduktor digunakan rangkaian

pararel yaitu dengan membagi 2 ukuran kunduktor menjadi 0,85 mm (Chapman, 1985). Tabel 1 adalah spesifikasi motor setelah di rewinding Tabel 1. spesifikasi motor setelah di rewinding

Tegangan 48/83 V

Daya 674,8 W (high speed) / 502,7 W (low speed)

Arus 6,05 A (high speed) / 9,07 A (low speed)

Jumlah slot (G) 36

Diameter inti stator (D) 8,8 cm

Panjang inti stator (L) 9 cm

Rated Speed 1435,4 rpm (high speed) / 735,5rpm (low speed)

Diameter konduktor 0,85 mm

Frequency 50 Hz

Lilitan perfasa 45 lilitan

Belitan yang digunakan adalah jenis belitan jerat dan menggunakan metode dahlander

dimana dalam satu lilitan terdapat 2 kutub yang berbeda seperti pada Gambar 8 di bawah ini

Gamabar 8. Alur lilitan motor kecepatan ganda

Gambar 9 adalah motor hasil rewinding dimana dalam satu stator terdapat 2 kumparan (double layer).

Page 8: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Nurseha, Hariyanto, Saodah

Jurnal Reka Elkomika – 118

(a) (B)

Gambar 9. (a) motor setelah di rewindin dan (b) lilitan tampak dalam

3.2 Hasil Pengujian Motor Induksi

Untuk mengetahui performa motor induksi 3 fasa setelah rewinding maka dilakukan

beberapa pengujian diantaranya DC test, no load test, locked rotor test dan pembebanan.

Pengujian ini dilakukan dengan terhubung bintang. Tabel 2 adalah data pengujian DC pada

motor induksi 3 fasa. Tabel 2. DC Test

Dc test

no V A R

1 0,9 1,1 0,82

2 1,1 1,2 0,92

3 1,9 2 0,95

4 2 3,2 0,63

5 3,1 3,9 0,79

Rtot 1,8 2,28 0,82

Pengujian hubung singkat (locked rotor test) di tunjukkan oleh Tabel 3

Tabel 3. Pengujian Locked Rotor

locked test

kutub v i p

pole 4 10,8 3,12 28

pole 8 33,1 8,3 206

Pengujian tanpa beban dilakukan sebanyak 5 kali dengan beberapa variasi tegangan. Tabel 4 adalah data pengujian tanpa beban pada motor induksi 3 fasa.

Page 9: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed Dengan Rating Tegangan 80V

Jurnal Reka Elkomika – 119

Tabel 4. Pengujian Tanpa Beban

no load Test

kutub VLL Vnl I P n cos ø

Pole 4

75,3 43,53 3,22 68 1498 0,16

78,8 45,55 3,46 78 1447 0,16

80,8 46,71 3,59 61 1498 0,2

84,5 48,84 3,9 69 1499 0,11

82 47,40 3,7 65 1498 0,2

rata-rata 80,28 46,40 3,57 68,20 1488,00 0,17

kutub VLL Vnl I P n cos ø

pole 8

72,9 42,14 7,71 226 746 0,23

76,7 44,34 8,56 270 750,2 0,23

80,2 46,36 9,41 325 750,2 0,24

83,7 48,38 10,32 378 748,8 0,25

86,6 50,06 11,08 450 748,8 0,27

rata-rata 80,02 46,25 9,42 329,80 748,80 0,24

Pengujian pembebanan dilakukan dengan beberapa variasi beban dan diperoleh data seperti ditunjukkan Tabel 5.

Tabel 5. Test Pembebanan

load test

kutub Vm Im Pm Nm cos ø Vg Pg Ig Ng Load

Pole 4

80,7 5,5 575 1445 0,6 571 70 0,13 1746 25 W

80,7 5,74 664 1444 0,73 549 130 0,26 1724 50 W

80,3 5,83 638 1440 0,79 527 180 0,39 1695 75 W

80,2 5,93 681 1435 0,79 507 220 0,51 1676 100 W

80,5 6,05 671 1435 0,8 482 270 0,63 1657 125 W

kutub Vm Im Pm Nm cos ø Vg Pg Ig Ng Load

Pole 8

80,2 9,18 461 741,6 0,3 238 21 0,08 942,6 25 W

80,2 9,14 463 738,5 0,36 230 39 0,16 937,9 50 W

80 9,07 491 738 0,36 221 46 0,24 933,4 75 W

80 9,07 506 738 0,38 212 57 0,31 931 100 W

80 9,07 503 737,5 0,41 202,5 67 0,38 930 125 W

Gambar 10. Rangkain kerja

Gambar 10 adalah rangkaian kerja pada saat pengujian motor induksi 3 fasa double speed, jenis pengujiannya adalah pengujian DC test, load test, no load test dan locked rotor.

Page 10: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Nurseha, Hariyanto, Saodah

Jurnal Reka Elkomika – 120

3.4 Hasil Perhitungan Motor Induksi 3 phasa

Pengujian performa motor induksi 3 fasa dilakukan dengan mengukur resistansi stator, pengujian tanpa beban, hubung singkat serta pembebanan. Berdasarkan dari hasil pengukuran, dilakukan beberapa proses perhitungan untuk mendapatkan nilai rangkaian

ekivalen motor induksi 3 fasa. Didapatkan hasil seperti pada Tabel 6 dan Tabel 7.

Table 6. parameter untuk kutub 4 Tabel 7. Parameter untuk kutub 8

Dengan mengetahui parameter-parameter diatas dapat digambarkan rangkaian pengganti

per fasa motor induksi 3 fasa seperti ditunjukkan oleh Gambar 11 dan Gambar 12

(Chapman, 1985; Zuhal, 1997).

Gambar 11. rangakain ekivalent Gambar 12. rangkaian ekivalent kutub 4 Kutub 8

3.5 Torka Motor Induksi 3 Phasa

Suatu persamaan torka pada motor induksi dapat dihasilkan dengan bantuan teori rangakaian thevenin seperti diatas dan parameternya dapat di lihat pada Tabel 8 dan Tabel

9. Table 8. parameter hitungan torka Tabel 9. parameter hitungan torka kutub 4 kutub 8

Parameter Nilai

VTH 41,13 V

XTH 1,23 Ω

RTH 0,65 Ω

Wsync 157 rad/s

nsync 1500 rpm

Dengan mengetahui VTH dan ZTH maka didapatkan nilai torka motor induksi 3 fasa seperti pada Tabel 10 dan Tabel 11 di bawah ini.

Parameter Nilai

R1 0,82 Ω

X1 1,34 Ω

X2 2,01 Ω

R2 0,111 Ω

Xm 11,11 Ω

Rc 21,5 Ω

Parameter Nilai

R1 0,82 Ω

X1 0,76 Ω

X2 1,13 Ω

R2 0,47 Ω

Xm 4,32 Ω

Rc 8,80 Ω

Parameter Nilai

VTH 39,06 V

XTH 0,74 Ω

RTH 0,58 Ω

Wsync 78,53 rad/s

nsync 750 rpm

0,82 J 1,34

J 11,1121,5

JXm

JX1R1

RcVØ

0,111,

R2

J 2,01

a2JX2I1 I2

Im

E1

0,82 J 0,76

J 4,328,80

JXm

JX1R1

RcVØ

0,47,

R2

J 1,13

a2JX2I1 I2

Im

E1

Page 11: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed Dengan Rating Tegangan 80V

Jurnal Reka Elkomika – 121

Table 10. hasil hitungan torka Tabel 11. hasil hitungan torka

kutub 4 kutub 8 Parameter Nilai

Torka induksi 1,26 N.m

Torka starting 0,58 N.m

Torka beban 1,86 N.m

Torka maksimum 5,21 N.m

Slip maksimum 0,045

3.6 Aliran Daya Aliran daya pada motor induksi 3 fasa double speed terdapat rugi-rugi dan efisensi yang rugi

-rugi terdapat pada rotor maupun stator diantaranya rugi –rugi sperti yang dapat di lihat pada Tabel 12 dan Tabel 13.

Tabel 12. untuk kutub 4 Tabel 13. untuk kutub 8 no Parameter Nilai

1 PSCL 31,35 W

2 PAG 643,5 W

3 PRCL 27,66 W

4 Pconv 615,69 W

5 Pout 578,74 W

6 Efisensi 85,76 %

Rugi-rugi pada motor induksi 3 fasa terdapat pada stator dan rotor, untuk rugi-rugi tersebut dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13. Aliran daya pada motor induksi

3.7 Analisis

Rewinding motor induksi 3 fasa ini menurunkan rating tegangan dari 380 V menjadi 80V dengan mengubah ukuran tembaga awal 0,8 mm menjadi 1,7 mm. Karena faktor metode rewinding yang dilakukan secara manual sehingga konduktor dengan diameter 1,7 mm sulit

untuk dilakukan penggulungan ditambah dengan rentang slot pada motor induksi yang digunakan dalam perancangan ini tidak mencukupi sehingga tidak mampu menampung

ukuran konduktor dengan diameter 1,7 mm maka digunakan rangkaian paralel 2. Untuk mengatasi hal tersebut yaitu dengan mengubah ukuranya menjadi 0,85 mm.

Perbedaan diameter puli antara motor (3,50 inch) dan generator (3,25 inch) dimana

pada saat motor dijalankan kecepatan motor dan generator berbeda jika motor kutub 4 di kecepatan 1500 rpm maka untuk generator di kecepatan 1900 rpm

Perbandingan karakteristik performa ini dilakukan dengan melakukan pengujian terhadap motor induksi 3 fasa double speed sesudah rewinding untuk mendapatkan rangkaian ekivalennya kemudian melakukan simulasi. Dari rangkaian ekivalen tersebut bisa

didapatkan nilai torsi dan slip yang berbeda antara kutub 4 dan kutub 8 seperti yang sudah di jelaskan sebelumnya.

Parameter Nilai

Torka induksi 0,61 N.m

Torka starting 5,95 N.m

Torka beban 0,62 N.m

Torka maksimum 11,48 N.m

Slip maksimum 0,24

no Parameter Nilai

1 PSCL 218,29 W

2 PAG 284,41 W

3 PRCL 4,55 W

4 Pconv 279,86 W

5 Pout 168,35 W

6 Efisensi 33,49 %

Page 12: Rewinding Motor Induksi 3 Fasa Double Speed dengan Rating

Nurseha, Hariyanto, Saodah

Jurnal Reka Elkomika – 122

Pada percobaan berbeban menggunakan generator penguatan sendiri dimana

menggunakan kapasitor sebagai penguatannya dengan nilai kapsitor 5 µF 3 buah di hubung pararel untuk kutub 4. Sedangkan untuk kutub 8 menggunakan 6 buah di hubung pararel.

KESIMPULAN

Dari hasil pengukuran dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Metode dalam rewinding ini menggunakan metode Dahlander dimana dalam satu

motor mempunyai 2 buah kutub yang berbeda yaitu kutub 8 dan kutub 4 yang hanya

mempunyai satu lilitan yang sama dan menurunkan rating tegangan dari 380 V menjadi 80 V dengan diameter tembaga sebesar 1,7 mm. Untuk tembaga sebesar itu akan susah

untuk dililit ulang dengan cara manual maka perlu dibuat pararel 2 menjadi 0,85 mm dan lilitan perfasa perkutubnya sebesar 45 lilitan.

2. Torka induksi didapatkan dari 2 kutub yang berbeda tapi dalam satu motor yang sama

torkanya tidak jauh beda dimana untuk kutub 4 torkanya sebesar 1,26 Nm sedangkan untuk kutub 8 torkanya sebesar 0,61 Nm begitu juga dengan torka start, torka beban, dan torka maksimumnya.

3. Pada saat menjalankan motor induksi double speed di kontrol dengan kontaktor dimana menjalankan kecepatan rendah (kutub 8) terlebih dahulu kemudian ke kecepatan

tinggi (kutub 4). 4. Nilai efisiensi untuk kutub 4 sebesar 85,76% sedangkan untuk kutub 8 sebesar 33,49%

untuk kutub 4 efisiensi sangat bagus dibanding dengan kutub 8, karena dipengaruhi dari

teknik penggulungan dimana dalam satu lilitan terdapat 2 jenis kutub. Semakin banyak kutub terbentuk semakin besar pula nilai tahanannya yang akan berdampak pada

tingginya nilai arus pada kutub 8.

DAFTAR RUJUKAN Chapman, S. (1985). Electric Machinery Fundamental, Singapura: McGraw Hill. Deshapande, M.V. (2010). Design and Testing of Electrical Machines, New Delhi: PHI

Learning Privat Limited. ISBN-978-81-203-3645-2

Aglan,TS, (2012). Reduced Voltage and Combined AC Motor and Drive System for Safe Electric Vehicle. First International Conference on Renewable Energies and Vehicular Technology : Miami, Alexandria.

Zuhal, (1997). Dasar Tenaga Listrik, Bandung : Institut Teknologi Bandung

Duan, Y., (2010).Method for Design and Optimization of Surface Mount Permanent Magnet Machines and Induction Machines.Georgia Institut of Technology.

VTU Learning. Design of Induction Motor, Unit 6.